磁浮车用测速定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种磁浮车用测速定位装置，包括：一个以上安装在车上的光发射器（６）；安装在车上的与光发射器（６）位置相对应的光接收器（８），该光接收器（８）受光照射后产生电脉冲信号；安装在轨道（３）侧的不透明标志板（５），该标志板（５）上设有一定规则排列的标志孔（９），标志板（５）的位置处于光发射器（６）和光接收器（８）之间；安装在车上与光接收器（８）相连的信号处理电路，该信号处理电路计算脉冲之间时间并可按照预先设定的公式对光接收器（８）产生的电脉冲进行处理，求出速度位置数据。本发明专利技术结构简单，除位置标志板安放在车下轨道上外，其余全部安放在车上，因而提高了可靠性降低了成本，并且具有较高的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种速度与位置自动检测的装置，尤其是一种磁浮车用定位装置。
技术介绍
现有的磁浮车用定位装置主要采用回线或泄漏同轴电缆的方法。它是利用地面敷设的回线或泄漏同轴电缆通电后产生的磁场方向(或幅值)的变化，在运行的车载接收线圈中感生电脉冲，经过信号的处理来实现磁浮车的精确定位。在西南交通大学研制的国内首台磁浮车中还采用了一种基于计数轨枕的测速定位方法。它通过测量磁浮车通过已知距离的轨枕的时间来求出磁浮车的当前速度，通过计数通过的轨枕数来实现列车定位。现有技术除用于磁浮车外，也用于其他需要采用无接触测的方式实现测速定位的系统。目前有产品出售，其主要不足是需要在地面敷设交叉感应回线或泄漏同轴电缆，并要在地面安装信号源。这不适合长距离的磁浮车的定位的要求。而计数轨枕的测速定位方法误差过大，不能满足磁浮车控制的要求。
技术实现思路
针对目前磁浮车的测速定位方法所涉及的测速定位装置要在地面敷设交叉感应回线或泄漏同轴电缆，并要在地面安装信号源，对于长距离的轨道线路费用昂贵而且精度和可靠性不高，而计数轨枕的测速定位方法误差过大，不能满足磁浮车精确测速定位的要求，本专利技术的目的在于提供一种结构简单的利用光电脉冲计数并对其数据进行处理来进行磁浮车测速定位的装置。根据本专利技术的专利技术目的的一种磁浮车用测速定位装置包括一个以上安装在车上的光发射器；装在车上的与光发射器位置相对应的光接收器，该光接收器受光照射后产生电脉冲信号；安装在轨道侧的不透明标志板，该标志板上设有一定规则排列的标志孔，标志板的位置处于光发射器和光接收器之间；安装在车上与光接收器相连的信号处理电路，该信号处理电路计算脉冲之间时间并可按照预先设定的公式对光接收器产生的电脉冲进行处理，求出速度位置数据。较目前磁浮车的测速定位装置，本专利技术的磁浮车测速定位装置的优点是显而易见的它结构简单，除位置标志板安放在车下轨道上外，其余全部安放在车上，因而提高了可靠性降低了成本。本专利技术的磁浮车测速定位装置采用光电技术使其具有较高的测量精度。附图说明图1是本专利技术的测速定位装置在磁浮车上的安装示意图。图2是本专利技术测速定位原理的示意图。图3是本专利技术的测速定位装置中的标志板的示意图。具体实施例方式请参照图1，这是一个根据本专利技术的专利技术目的的磁浮车用测速定位装置实施例。悬浮车体4下方载有悬浮电磁铁1，一组光发射器6安装在车体4上；与光发射器6位置相对应的光接收器8也装在车体4上，这组光发射器6和对应的光接收器8组成探头7；不透明标志板5安装在长定子2上轨道3侧，该标志板5上设有一定规则排列的标志孔9，标志板5的位置处于光发射器6和光接收器8之间；安装在车上与光接收器8相连的信号处理电路(未在图中示出)。参照图2，在列车运行时，当发射的光脉冲被标志板5无孔部位阻挡时，在光接收器8上收到的信号为零；当发射的光脉冲透过标志板上的孔9而照射在光接收器8上时，光接收器8上产生电脉冲。通过处理、计数电脉冲，从而可以实现磁浮车的定位与测速，这就是本专利技术的悬浮车用测速定位装置的工作原理。设标志板5上等间距的两相邻位置标志孔9的中心距为S，它是已知量；探头7走过S这段距离所需的时间是T(在本实施例中这个需要检测的量由信号处理电路测出)，则磁浮车的速度VV＝S/T磁浮车的运行距离DD＝SN式中N为标志板上等间距位置标志孔9的计数值。采用穿透性强的光源，如本实施例中的激光，并且发送与接收相距不远，再加上标志板5的特殊安装方式，雨雪尘土不会影响检测电路的正常工作。为消除测量带来的累计误差，本专利技术的一个实施例采用了绝对位置定位与相对位置定位相结合的方法来实现高精度的定位。即每隔一个固定的已知距离便在标志板上5设立一串标示绝对距离值的编码孔9。读取该编码信息就可以消除相对位置标志孔91计数带来的误差，实现精确定位。位置标志板5的结构如图3，它是安放在轨道3边固定不动的不透明薄片。对材料无特殊要求。标志板5的上一排为绝对位置标志孔92，只是在线路的一定位置(如每隔200m)才开一段孔；标志板的下一排为相对位置标志孔91，在整个线路上等距离开孔。通过检测列车通过相对位置标志孔91间距的时间以及对孔的个数进行计数，可得到列车的相对位置与速度；而绝对定位是依靠绝对位置标志孔92间距的变化，并用相对位置标志孔91的孔间距作为参考来进行编码和解码的。当然在本专利技术的其他一些实施例中也可以只采用一排相对位置标志孔91或只采用一排绝对位置标志孔92，还可以采用多排绝对/相对位置标志孔，也可以采用多排绝对/相对位置标志孔排在一起。信号处理电路计算脉冲之间时间并可按照预先设定的公式对光接收器产生的电脉冲进行处理，求出速度位置数据。对于本实施例而言，预设的公式就是前面提到的那两个公式。本
内的一般技术人员还可以根据本专利技术的思想采用不同的孔编码方式以及与之相对应的不同的数据处理公式来达到位置和速度信息读取和处理的目的，这并不超出本专利技术的
技术实现思路
。在本实施例中脉冲之间的时间量由信号处理电路测出，但是这个量也可以由光接收器8给出，或由其他电路或计时手段提供给信号处理电路，这样的简单功能模块变化是易于思及的，显然仍在本专利技术的专利保护范围之内。在本实施例中，光发射器6是一个激光二极管，它发出一束激光。光接收器8是一个光敏电阻。当光发射器6掠过标志板5时，由于孔与板对光的阻挡与穿透的不同，从而在光接收器8中产生与孔对应的电脉冲。当然在本专利技术的其他一些实施例中还可以选用其他光源来作为光发射器6的光源。本专利技术中相对位置标志孔91是一系列距离一致的等距条形孔，它可以是一排，也可以是多排，后者要求相差一个固定的相位以提高测量的精度。本实施例采用条形孔可以提高测量的精度，采用其他形状的孔亦不超出本专利技术的专利技术范围。该装置能够实现磁浮车的精确测速与定位。本实施例中绝对位置标志孔92采用二进制编码，其表示的距离可以由增加标志板上的二进制位数来增大，定位精度与采用的相对位置标志孔91的相数(或间距)、探头7的数目与位置有关。本
内的一般技术人员也可以采用二进制编码以外的编码方式来实施本专利，这并不超出本专利技术的保护范围。该技术可广泛应用于磁浮列车的测速与定位，也可用于其他需要采用无接触测速与定位的场合，特别适合于磁浮车、地下铁路、平移的传送系统等场合。该专利技术已经在西南交通大学研制的磁浮车上进行了实验。它由传感探头7(车载读码器)、线路上位置标志板5与信号处理电路构成。其中，除位置标志板5安放在车下轨道3上外，其余全部安放在车上。列车运行时，探头7(车载解码器)拾取位置标志板5上的位置信息。由相对位置信号求出列车的当前速度；由相对位置信号与绝对位置信息确定列车的当前位置。经计算，位置标志板读码器能够在实验速度不低于50m/h的速度下正确读出标志板5上的编码信息。最高测量速度不低于500m/h。定位误差在连续布置时不大于一个相对定位孔距(二个探头、错开90度)。测速精度连续布置时(低速用测周法、高速用测频法)距离误差不大于两个相对定位孔距；不连续布置时采用测周法(高速时分频)误差为2个高频载波的周期。采用上述思路，通过标志板5上排列不同的编码孔9并安装对应的传感器7可以实现更多的信息的获取，提高测速与定位精度，也可以实现运行的自动控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁浮车用测速定位装置，其特征在于它包括：一个以上安装在车上的光发射器（６）；　装在车上的与光发射器（６）位置相对应的光接收器（８），该光接收器（８）受光照射后产生电脉冲信号；安装在轨道（３）侧的不透明标志板（５） ，该标志板（５）上设有一定规则排列的标志孔（９），标志板（５）的位置处于光发射器（６）和光接收器（８）之间；安装在车上与光接收器（８）相连的信号处理电路，该信号处理电路计算脉冲之间时间并可按照预先设定的公式对光接收器（８）产生的电脉 冲进行处理，求出速度位置数据。

【技术特征摘要】
1.一种磁浮车用测速定位装置，其特征在于它包括一个以上安装在车上的光发射器(6)；装在车上的与光发射器(6)位置相对应的光接收器(8)，该光接收器(8)受光照射后产生电脉冲信号；安装在轨道(3)侧的不透明标志板(5)，该标志板(5)上设有一定规则排列的标志孔(9)，标志板(5)的位置处于光发射器(6)和光接收器(8)之间；安装在车上与光接收器(8)相连的信号处理电路，该信号处理电路计算脉冲之间时间并可按照预先设定的公式对光接收器(8)产生的电脉冲进行处理，求出速度位置数据。2.根据权利要求1所述的磁浮车用测速定位装置，其特征在于所述的光发射器(6)是一个激光器。3.根据权利要求1所述的磁浮车用测速定位装置，其特征在于所述的光接收器(8)是一个光敏电阻。4.根据权利要求1所述的磁浮车用测速定位装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小舟，王滢，张昆仑，
申请(专利权)人：上海磁浮交通工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]